Устройство для создания разобщающего моста в скважинах

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - увеличение несущей и герметизирующей способности .моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса. Для этого на опорном узле 4 с канавками 5 и боковьши отверстиями размещен пружинный элемент 7 с легкоплавким затвором 8, а в узле на уровне отверстий 6 для выхода продуктов горения выполнена наружная кольцевая проточка, под

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlVSllHH (19) (И) 3 А1 е) 4 Е 21 В 33/134

ИЖ06ЖИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4149419/22-03 (22) 22. 11.86 (46) 23.01.89. Бюл. Р 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки (72) В.А.Афанасьев, В.П.Залогин и В.К.Аксенов (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 732497, кл. Е 21 В 33/14, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1036906, кл. Е 21 В 33/ 134, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАЗОБЩАК ЦЕГО MOCTA В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — увеличение несущей и герметизирующей способности моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса. Для этого на опорном узле 4 с канавками 5 и боковыми отверстиями размещен пружинный элемент 7 с легкоплавким затвором 8, а в узле на уровне отверстий 6 для выхода продуктов горения выполнена наружная кольцевая проточка, под хода продуктов варения. Элемент 7 удерживает вытесняемое железо и позволяет равномерно распредечяться ему по зазору, при этом он частично расплавляется в железе, что при затвердевании создает более прочное сварное соединение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1452933 которой находится полость 10, соединенная с полостью корпуса 1 под горючим материалом 2. Элемент 7 установлен в проточке, затвор 8 — в отверстиях 6 для .выхода продуктов горения. В узле 4 под элементом 7 на уровне проточки выполнены дополнительные боковые отверстия для выИзобретение относится к бурению ( скважин, в частности к устройствам для создания разобщающих мостов в обсадных трубах.

Целью изобретения является увеличение несущей и герметизирующей способности моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса уст- 10 ройства.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку °

Устройство для создания разобщаю- 15 щего моста в скважинах, спускаемое

"на кабель-трос, состоит из полого корпуса 1, внутри которого размещен горючий материал 2 (термитный состав) с воспламенителем 3, опорного 20 узла 4 в нижней части с канавками 5 и боковыми отверстиями 6 для выхода продуктов горения. В опорном узле 4 в наружной кольцевой проточке, выполненной на уровне отверстий 6, раз- 25 мещен пружинный элемент (спираль) 7 из упругого металла (например, пружинной проволоки) . Спираль 7 удерживается от раскручивания легкоплавким затвором 8, установленным в боко-30 вых отверстиях 6 для выхода продуктов горения. Под пружинным элементом

7 на уровне кольцевой проточки выполнены дополнительные блоковые отверстия 9 для выхода продуктов горения, в которых также может устанавливаться легкоплавкий затвор. В опорном узле 4 под кольцевой проточкой выполнена полость 10, соединенная с полостью корпуса 1 под горючим ма- 40 териалом 2 °

В полости корпуса 1 над горючим материалом 2 зафиксирован дифференциальный поршень 11 с резиновыми уплотнениями 12 и канавкой 13. Над поршнем 11 расположена крышка 14, закрепленная на корпусе 1 срезными элементами 15 и образующая с поршнем

11 надпоршневую полость 16, в которой размещены диафрагма 17 и заряд

18. На внутренней поверхности крышки 14 выполнена кольцевая проточка

19, в корпусе напротив проточки выполнен верхний ряд радиальных отверстий, в которых размещены шарики

20, заходящие в кольцевую проточку

19, ниже расположен ряд отверстий с шариками 21, которые заходят в канавку 13.

В нижней части корпуса полость

10 соединяется с пространством, заполненным горючим материалом 2, с помощью отверстия, перекрытого диафрагмой 22 с резиновой пробкой 23.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства в скважину при подаче первого электрического импульса срабатывает воспламенитель

3, который поджигает термитный состав 2, расплавленное чистое железо о с температурой 2000-2400 С, образовавшееся при сгорании термитного состава, отделяется от шлака, который всплывает над ним, От второго импульса тока другой полярности срабатывает заряд 18 в надпоршневой полости 16. От воздействия продук тов взрыва срезаются элементы 15, крышка 14 сдвигается вверх и освобождает шарики 21 ст стопорения.

Поршень 11, находящийся под воздействием гидростатического давпения, начинает двигаться явив и выталкивает шарики 21 иэ отверстий н скважину.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а Ю щ е е с я тем, что в опорном узле под пружинным элементом на

4 уровне наружной кольцевой проточки выполнены дополнительные боковые отверстия для выхода продуктов горения.

Двигаясь вниз, поршень 11 вытесняет чистое железо, которое расплавляет диафрагму 22, а затем освобождает легкоплавкий затвор 8, удерживающий спираль 7 в сжатом состоянии. Спираль 7 при этом освобождается и развертывается, перекрывая зазор между опорным узлом 4 и стенками обсадной колонны и одновременно фентрирует устройство в обсадной трубе. Поршень

11 одновременно продолжает вытеснять чистое железо в скважину через отверстия 6 и через отверстия 9 под раскрученную спираль 7. Выдавленное железо через отверстия 6 поднимается по зазору между корпусом устройства и трубы. Спираль 7 удерживает вытесняемое железо и позволяет равномерно распределяться ему по зазору. При этом спираль 7 частично расплавляется в железе, что при затвердевании создает более прочное сварное соединение. Соприкосновение со стенками обсадкой колонны обеспечивает быстрый процесс охлаждения и затвердевания железа. Происходит сварка корпуса 1 со спиралью 7 и их вместе с обсадной колонной.

Ход поршня рассчитан так, что он вытесняет только чистое железо, а шлак остается в подпоршневой камере.

По окончании движения поршня вниз верхний его торец становится ниже отверстий с шариками 20, в результате чего крышка 14 освобождается от корпуса и при натяжении кабеля извлекается из скважины. Разобщающий мост установлен в скважине.

После подрыва заряда 18 в случае невоспламенения термитного состава последний препятствует перемещению поршня вниз и, тем самым, отцеплению крышки от устройства. Устройство в этом случае извлекается на поверхность.

Для предотвращения внутренней поверхности корпуса 1 от расплавления

2933

4 зазор между термитным составом и корусом, а также полость 10 и отверстия 6 и 9 могут быть заполнены or5 неупорной футеровкой (например, магнезитовой).

Формула изобретения ð 1, Устройство для создания разобщающего моста в скважинах, спускаемое на кабель-тросе, включающее полый корпус с размещенными в нем горючим материалом и воспламенителем, опорный узел в нижней части с канавками и боковыми отверстиями для выхода продуктов горения, дифференциальный поршень, зафиксированный в полости корпуса над горючим материа2О лом, крышку над дифференциальным поршнем, связанную с полым корпусом срезным элементом, и надпоршневую полость под крышкой с зарядом, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

25 целью увеличения несущей и герметизирующей способности моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса, оно снабжено размещенным на

3р опорном узле пружинным элементом с легкоплавким затвором, в опорном узле на уровне боковых отверстий для выхода продуктов горения выполнена наружная кольцевая проточка, а под

35 ней — полость соединенная с полосt тью корпуса под горючим материалом, при этом пружинный элемент установлен в кольцевой проточке, а легкоплавкий затвор — в боковых отверети4О ях для Выхода прОдуктОВ Горения °

1452933

Составитель А.Кондратенков

Техред П.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор О.Головач

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7142/22 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5